Исследователи Университета Лестера (University of Leicester) пролили новый свет на то, как бактерии чувствуют питательные вещества в своей окружающей среде. Исследование способствует новым открытиям в разработке лекарств и антибиотиков для борьбы с рядом заболеваний, включая туберкулез. Результаты исследования опубликованы в научном журнале mBio.
Среда размножения бактерий
Киназы рецепторов, связанных с G-белками, или GRK-киназы, (англ. G protein-coupled receptor kinases; GRKs, GPCRKs) — семейство протеинкиназ, фосфорилирующих внутриклеточные домены рецепторов, сопряжённых с G-белками (GPCR) и регулирующих их активность.
Исследовательская группа, возглавляемая Хелен О’Харе (Helen O’Hare) с кафедры инфекций, иммунитета и воспаления Университета Лестера (University of Leicester ‘s Department of Infection, Immunity and Inflammation) выявила функции конкретного белка (Kinase G), который позволяет группам бактерий, таким как Mycobacterium tuberculosis, обнаруживать аминокислоты в их окружающей среде. Это позволяет бактериям регулировать их метаболизм в ответ на имеющиеся питательные вещества.
Этот белок содержится в большой и важной группе бактерий, которая включает возбудителя туберкулеза у людей.
Материалы и методы обследования
В исследовании были определены типы питательных веществ, которые могут быть обнаружены (аспартат и глутамат), а также сенсорный белок, который распознает питательные вещества. Понимание того, как бактерии обнаруживают и реагируют на аминокислоты в их локальной среде, предоставляет полезную информацию ученым с точки зрения понимания того, как функционируют бактерии и как лекарственные средства могут ориентироваться на конкретные белки.
«Серин-треониновые протеинкиназы встречаются во всех организмах, от людей до бактерий, но они менее изучены в бактериях», – говорит О’Харе.
Результаты научной работы
«Бактериальный патоген может «пробовать» те же самые аминокислоты, что и люди. Идентификатор имеет сходную структуру с рецепторами глутамата человека, но способ передачи информации в бактериальную клетку различен и включает в себя другой набор белков, в отличие от сигнальных систем, которые были изучены ранее. Исследование дает представление о том, как патоген может ощущать питательные вещества в организме человека, но также и широкое понимание того, как ведут себя непатогенные бактерии».
Ученые смогли понять, какие белки помогли бактериям определить питательные вещества, удалив специфические гены для передачи сигналов белка из бактериального генома. Они обнаружили, что это нарушает способность бактерий ощущать питательные вещества, подтверждая функцию генов.
Выводы
«Наши результаты имеют более широкое значение для других бактериальных патогенов, таких как нетуберкулезные микобактерии, а также актинобактерии, используемые ежегодно для получения аминокислот и антибиотиков», – добавила О’Харе.
Авторы другого исследования утверждают, что бактерии способствуют росту клеток колоректального рака.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
